集成式晶膠介質連續(xù)成形裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型是關于一種集成式晶膠介質連續(xù)成形裝置，該裝置中樣品罐組包括多個樣品罐，內設有溫度傳感器；蠕動泵組包括至少兩個蠕動泵，蠕動泵通過管道與樣品罐連接；微通道反應器通過泵管與蠕動泵連接；收集罐通過管道與微通道反應器連接，該收集罐置于恒低溫體中，內設有溫度傳感器；攪拌器設置在該收集罐上方，對收集罐中的液體進行攪拌；控制器包括單片機，以及與該單片機連接的蠕動泵控制電路、溫控電路和顯示控制電路，蠕動泵控制電路與蠕動泵組連接，溫控電路與樣品罐和收集罐中的溫度傳感器連接，顯示控制電路連接一觸摸顯示屏。本實用新型可實現晶膠介質的連續(xù)半自動制備，滿足了大規(guī)模制備和工業(yè)應用的需求。
【專利說明】集成式晶膠介質連續(xù)成形裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及晶膠介質成形裝置，特別是涉及一種集成式晶膠介質連續(xù)成形裝置。
【背景技術】
[0002]尺寸均一的微米級或納米級的載體顆?；蚪橘|顆粒在新藥篩選、生化分離、醫(yī)學檢測、基因治療、藥物控釋等許多領域有重要應用，近幾年國內外的需求迅速增加。但由于微納米粒的特殊性，粒徑分布的控制及大小均一性問題，一直是一個需要解決的難題。而利用微通道可制備出單分散性好、粒徑和形態(tài)可控的晶膠介質在實驗中已得到廣泛的應用。但現有實驗室制作晶膠介質系統(tǒng)主要采用組裝離散式的，不僅操作起來沒有系統(tǒng)性，而且操作很不方便，同時不能實現制備晶膠介質的大規(guī)模連續(xù)制備。
實用新型內容
[0003]本實用新型的目的在于對現有的實驗室制作晶膠介質的系統(tǒng)進行改進，設計和制作出一個整體式的微通道晶膠介質成形裝置，實現晶膠介質的連續(xù)半自動制備，滿足大規(guī)模制備和工業(yè)應用的需求。
[0004]為達上述目的，本實用新型提供了一種集成式晶膠介質連續(xù)成形裝置，包括:
[0005]樣品罐組，包括多個樣品罐，盛裝試驗溶液，樣品罐內設有溫度傳感器；
[0006]蠕動泵組，包括至少兩個蠕動泵，蠕動泵通過管道與樣品罐連接；
[0007]微通道反應器，通過泵管與蠕動泵連接；
[0008]收集罐，通過管道與微通道反應器連接，該收集罐置于恒低溫體中，該收集罐中設有溫度傳感器；
[0009]攪拌器，設置在該收集罐上方，對收集罐中的液體進行攪拌；
[0010]控制器，包括單片機，以及與該單片機連接的蠕動泵控制電路、溫控電路和顯示控制電路，蠕動泵控制電路與蠕動泵組連接，溫控電路與樣品罐和收集罐中的溫度傳感器連接,顯示控制電路連接一觸摸顯示屏。
[0011]本實用新型所述的裝置中，該微通道反應器包括上蓋板、封裝隔板和反應板，其中上蓋板和反應板為304不銹鋼板,封裝隔板為惰性聚合物PP板。
[0012]本實用新型所述的裝置中，所述恒低溫體為裝滿酒精的酒精桶，該酒精桶置于裝有干冰的泡沫桶中。
[0013]本實用新型所述的裝置中，所述蠕動泵上設有減震裝置。
[0014]本實用新型的有益效果是:該裝置將現有的離散性實驗設備進行集成并引入單片機控制系統(tǒng)，采用蠕動泵實現連續(xù)的液體輸送，實現了晶膠介質連續(xù)成形以及實驗過程的自動控制，能很好地滿足晶膠介質大規(guī)模制備，并為工業(yè)應用的需求提供了可能性。
【專利附圖】

【附圖說明】[0015]下面將結合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明，附圖中:
[0016]圖1為本實用新型實施例集成式晶膠介質連續(xù)成形裝置的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0017]為使對本實用新型的結構特征及所達成的功效有更進一步的了解與認識，用以較佳的實施例及附圖配合詳細的說明，說明如下:
[0018]本實用新型實施例的集成式晶膠介質連續(xù)成形裝置將現有的離散化的實驗裝置進行集成，并實現晶膠介質的半自動連續(xù)成形。
[0019]本實用新型的集成式晶膠介質連續(xù)成形裝置包括:
[0020]樣品罐組10，包括多個樣品罐，盛裝試驗溶液(如水相,油相,單體溶液和催化劑)，樣品罐內設有溫度傳感器70 ;蠕動泵組20，包括至少兩個蠕動泵，蠕動泵通過管道與樣品罐連接；樣品罐組10和蠕動泵組20根據需要設置樣品罐的個數和蠕動泵的個數。蠕動泵主要包括泵管、蠕動泵泵頭、步進電機、步進電機驅動器、聯軸器、控制電路以及泵頭、步進電機支撐板等固定裝置。本實用新型的一個實施例中還可在蠕動泵上設置減震裝置，以減輕電機的震動。樣品罐組10和蠕動泵組20能夠為微通道提供穩(wěn)定、無脈動、流量準確的流動相。
[0021]微通道反應器30，通過泵管與蠕動泵連接；反應板上設有多個板載微通道。本實用新型的微通道反應器30包括密封板、蓋板及基板，其中上蓋板和反應板可選用304不銹鋼板，封裝隔板選用惰性聚合物PP板。在反應板上加工出可進行流體聚焦的“十”字交叉對沖微通道、“T”型微通道或者“Y”型微通道，其中微通道截面為矩形。將上蓋板、封裝隔板加蓋到基板上即形成板載微通道結構，該板載微通道結構利用流體聚焦技術成滴，形成的微滴尺寸均一，經結晶致孔和聚合反應形成的晶膠微球，其粒徑分布窄，粒徑大小通過油水相的流動進行調節(jié)，實現了晶膠微球顆粒的可控制備。
[0022]收集罐40，通過管道與微通道反應器30連接，該收集罐40置于恒低溫體中，該收集罐40中設有溫度傳感器70 ;將收集罐置于恒低溫體中的目的是保證收集罐中的液體溫度在-19°C。為了實現這個目的，本實用新型的一個實施例采用物理方法，將導熱性能優(yōu)良的收集罐的罐身浸泡在裝滿酒精的酒精桶中，再將酒精桶放置在裝有干冰的泡沫箱中，通過干冰揮發(fā)吸熱來降低酒精桶中的酒精溫度，同時通過熱傳遞將收集罐中的液體溫度減低并保持在_19 C。
[0023]攪拌器50，設置在該收集罐40上方，對收集罐40中的液體進行攪拌；通過單獨的攪拌器對收集罐里面的液體進行攪拌，防止制成的晶膠介質在收集罐中粘結在一起，并且攪拌能使晶膠介質表面更加蓬松，形狀更加規(guī)則。
[0024]控制器60，包括單片機，以及與該單片機連接的蠕動泵控制電路、溫控電路和顯示控制電路，蠕動泵控制電路與蠕動泵組20連接，溫控電路與樣品罐和收集罐中的溫度傳感器70連接，顯示控制電路連接一觸摸顯示屏。對于蠕動泵的控制與溫度檢測都可由同一個單片機完成，本發(fā)明中選擇采用STC12C5A60S單片機。
[0025]蠕動泵控制電路主要包括步進電機驅動模塊、步進電機控制模塊、人機界面及供電電源；步進電機驅動模塊主要實現單片機對步進電機的控制要求，步進電機控制模塊主要完成參數輸入、參數顯示以及對驅動部分的控制等功能；步進電機的電源由步進電機驅動器提供，而步進電機驅動器的電源由外部電源經過變壓、整流、穩(wěn)壓后提供。
[0026]該集成式晶膠介質成形裝置按照晶膠微球制作的工藝流程實現相應功能，同時通過液晶顯示觸摸屏實現人機交換，運用液晶觸摸屏界面來實現參數設置、功能設定、數據檢測，緊急制動等工作，從而實現整個成形裝置的半自動化和智能化。
[0027]溫度傳感器實時檢測樣品罐中的待泵送液體和收集罐中液體的溫度，由于溫度范圍為-100°c到50°C之間，溫度傳感器可采用PT100熱電偶，該熱電偶的溫度范圍是-200°c到500°C之間，滿足溫度設計要求。
[0028]本實用新型實施例的集成式晶膠介質連續(xù)成形裝置在工作時，首先將蠕動泵泵管與微通道連接，然后開啟設備電源，顯示屏上顯示進入工作界面。然后將溫度傳感器(如熱電偶)放到裝有液體的不銹鋼收集罐中，測量不銹鋼收集罐中的液體溫度，溫度值會顯示在屏幕上?？梢酝ㄟ^打開恒低溫體上的聚四氟乙烯塞子(恒低溫體中充填泡沫用來隔離和保溫)，填塞干冰來調節(jié)溫度。將另一個溫度傳感器(如熱電偶)放入樣品罐中測量試驗溶液溫度，溫度值亦會顯示在屏幕上。通過觸摸顯示屏設定好速度和轉向等參數，開啟兩個蠕動泵，進行晶膠介質的造粒過程，造粒過程中要使用攪拌器對液體進行攪拌。造粒過程中，本實用新型可通過微通道反應器的微通道對微量液體或樣品進行微觀尺度上的監(jiān)視和控制。造粒完畢時，將兩個蠕動泵停止，將微通道移開，取出不銹鋼收集罐中的不銹鋼桶，進行低溫保溫。本實用新型可以實現晶膠介質的連續(xù)半自動制備，滿足大規(guī)模制備和工業(yè)應用的需求，具有重要的現實意義和廣闊的應用前景。
[0029]本實用新型在基于微流控技術儀器典型結構的基礎上，結合晶膠介質的制作工藝流程和微通道造粒系統(tǒng)的功能，將現有的實驗室制作晶膠介質的系統(tǒng)進行改進。本實用新型改善了目前國內離散式的晶膠介質成形的實驗條件，解決了液體微量、穩(wěn)定和連續(xù)泵送的問題，研制了規(guī)模化生產的方法。
[0030]應當理解的是，對本領域普通技術人員來說，可以根據上述說明加以改進或變換，而所有這些改進和變換都應屬于本實用新型所附權利要求的保護范圍。
【權利要求】
1.一種集成式晶膠介質連續(xù)成形裝置，其特征在于，包括: 樣品罐組,包括多個樣品罐,盛裝試驗溶液,樣品罐內設有溫度傳感器； 蠕動泵組，包括至少兩個蠕動泵，蠕動泵通過管道與樣品罐連接； 微通道反應器，通過泵管與蠕動泵連接； 收集罐，通過管道與微通道反應器連接，該收集罐置于恒低溫體中，該收集罐中設有溫度傳感器； 攪拌器，設置在該收集罐上方，對收集罐中的液體進行攪拌； 控制器，包括單片機，以及與該單片機連接的蠕動泵控制電路、溫控電路和顯示控制電路，蠕動泵控制電路與蠕動泵組連接，溫控電路與樣品罐和收集罐中的溫度傳感器連接，顯示控制電路連接一觸摸顯示屏。
2.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，該微通道反應器包括上蓋板、封裝隔板和反應板,其中上蓋板和反應板為304不銹鋼板,封裝隔板為惰性聚合物pp板。
3.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述恒低溫體為裝滿酒精的酒精桶，該酒精桶置于裝有干冰的泡沫桶中。
4.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述蠕動泵上設有減震裝置。
【文檔編號】B01J2/10GK203764243SQ201420183324
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年4月16日 優(yōu)先權日:2014年4月16日
【發(fā)明者】徐林紅, 贠軍賢 申請人:中國地質大學（武漢）